计算机网络 数据通信基本概念
计算机网络技术ppt课件
一、数据 数据是传递信息的实体，通信的目的是交换数据， 数据的表现形式可以是数字、文字、语音、图形或图 像等。为了传送这些数据，首先要将字母、数字、语 音、图形或图像用二进制代码的数据来表示；为了传 输二进制代码的数据，必须将它们用模拟或数字信号 编码的方式表示；数据通信是指在不同计算机之间传 送表示字母、数字、符号的二进制代码0、1比特序列 的模拟或数字信号的过程。 数据可分为：模拟数据、数字数据。 模拟数据是在某个区间内连续的值。如：声音、视 频是强度连续改变的波形。 数字数据则是离散的值。如：整数。
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协议: 控制报文的收发
e.g., TCP, IP, HTTP, FTP, PPP
因特网: “万网之网”
松散的层次结构 公共的Internet（因特网） vs. 专有的 intranet（内联网） 因特网标准
RFC: Request for comments IETF: Internet Engineering Task Force（因特网工程部）
1二、Leabharlann 号• 信号是数据的电磁或电子的编码。在通信中， 数据变成可在传输介质上传送的信号来发送。 它有两种形式：模拟信号和数字信号。
• 模拟信号：连续变化的电磁波，用电信号模拟 原有信息。
• 数字信号：一系列的电脉冲，直接用两种电平 表示二进制的1和0。
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二、模拟数据和数字数据通信
模拟数据和数字数据都可以用模拟信号和数字信号来表示和 传输。
6
3．数字数据的数字信号表示 数字数据也可以由数字信号来表示，即用二进制 形式的数字脉冲信号来表示。 为了改变其传播特性，这些脉冲可以有许多不同 的编码格式。常见的编码格式有三种：不归零编码 (NZR)、曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码。 局域网中常采用后两种编码方式。
《计算机网络技术基础》课件第2章
C = 2W lbn 其中，W为信道的带宽(以Hz为单位)，n为一个脉冲信 号代表的有效状态数。
奈氏准则描述的是有限带宽、无噪声信道的最大数据 传输速率与信道带宽之间的关系。如考虑信道噪声问题， 可用香农(Shannon)定律来表述，它描述了有限带宽、有随 机热噪声信道的最大数据传输速率与信道带宽、信号噪声 功率比之间的关系。信道的最大信息传输速率为C：
模拟数据反映的是连续消息，如话音和图像等。话音 的声压是时间的连续函数。数字数据反映的是离散消息， 就是用一系列符号代表的消息，而每个符号只可以取有限 个值。数字数据在传送时，一段时间内传送一个符号，因 此在瞬间内数据是离散的。因此，用来反映取值上离散的 文字或符号的数据是数字数据。
信号(Signal)是数据的电编码或电磁编码。它分为两种： 模拟信号和数字信号。模拟信号是一种连续变化的电信号， 它用电信号模拟原有消息。
在数据通信系统中，传输信息的通路称为“信道”。 信道一般都是用来表示向某一个方向传送信息的媒体。在 计算机网络中，有物理信道和逻辑信道之分。根据传输介 质是否有形，物理信道可以分为有线信道和无线信道。如 果按照信道中传输的数据信号的类型来分，物理信道又可 以分为模拟信道和数字信道。模拟信道传输的是模拟信号， 而数字信道直接传输二进制数字脉冲信号。
图2-5 异步方式字符结构
(2) 同步方式。如图2-6所示。发送前，发送端和接收端 应先约定同步字符的个数及每个同步字符的代码，以便实 现接收与发送的同步。
图2-6 同步传输
4．数据传输类型 1) 基带传输 由计算机或数字终端产生的信号是一连串的脉冲信号，它 包含有直流、低频和高频等组成分量。
模拟信道的容量指信道传输信号的可接收频率范围， 其带宽为传输信号的最高频率和最低频率的差值。如话音 电路接收的语音频率为300～3400 Hz，则其带宽为3400 300 = 3100 Hz(一般话音电路带宽取4 kHz)。
计算机网络(第3章)
码元 基本波形
编码
信号
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不同的编码方案
表示不同数字数据的码元的形式不同，产生出 不同的编码方案。 1.单极性遍码 2.双极性编码 3.曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码
26
1.单极性编码
所谓单极性编码，是指在每一码元时间间隔内，有电流发出表 示二进制“1”，无电流发出表示二进制“0”。 （1）如果整个码元时间内维持有效电平，则属于全宽码，称 为单极性不归零型编码（NRZ）； （2）如果逻辑“1”只在该码元时间维持一段时间就变成0电 平，称为单极性归零型编码（RZ）。
量、数据通信的基本方式、 多路复用技术、 数据交换 方式和差错校验和控制等技术。
信息 信源
信息 传输媒体与通信技术
信息 信宿
数据通信系统构成与功能示意图
4
3、数据通信系统的模型
数据通信系统的模型 1、一个数据通信系统可以划分为三大部分：源系统、传输系统
和目的系统；
2、源系统一般包括源点和发送器两部分；目的系统一般包括接 收器和终点两部分。
振幅
f1
f2 频率
振幅频谱图
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10、基带信号和宽带信号
直接来自信源的、没有经过调制（进行频谱搬移和变 换）的原始电信号称为基带信号，即基本频率信号。
调制分为基带调制和带通调制。 1.仅对基带信号的波形进行交换，使它能够与信道特 性相适应，变换后的信号还是基带信号，称为基带调 制； 2.利用载波信号将基带信号搬移到较高频段进行传输， 调制后的信号称为带通信号（也称宽带信号），这类 调制称为带通调制。 3.基本的调制方法有调幅（AM）、调频（FM）和调 相（PM）。
清华大学的《计算机通信与网络教程》：从高到低的跳变是 1 从 低到高的跳变是 0 。
网络基础与数据通信基础
这种信号的自变量用整数表示，因变量用
有限数字中的一个数字来表示。在计算机中
，数字信号的大小常用有限位的二进制数表
示。数字信号难实现，难干扰。
网络通信基础
调制、解调、载波调制、编码
1：调制技术 将数字信号转换成模拟信号。 实现技术：ASK，FSK，PSK，DPSK
不同调制技术，码元种类不同。1个码元就是一个 脉冲信号，一个脉冲信号有可能携带1bit、2bit、 4bit等数据量。 1bit码元种类为2（0、1） 2bit码元种类为4（00、01、10、11），依次类推。
网络通信基础
应用型编码： 1 曼彻斯特编码： 用低到高的电平转换表示0，用高到低的电平转换表 示1，常用于以太网。降0升1（降1升0），编码效率 50%。 2 差分曼彻斯特编码： 差分曼彻斯特编码是在曼彻斯特编码的基础上加上 了翻转特性，遇1翻转，遇0不变，常用于令牌环网。 编码效率50%。
网络通信基础
网络通信基础
（4）mB/nB编码：就是将m位编码成n波特，相对于 曼彻斯特编码，效率高。 4B/5B：编码效率80%，用于百兆快速以太网 8B/10B：编码效率80%，用于千兆以太网 64B/66B：编码效率97%，用于万兆以太网
网络基础与数据通信基础
课程目录
1：计算机网络基本概念 2：计算机网络分类与模型 3：网络通信基本单位 4：网络通信基础
计算机网络基本概念
计算机网络是通过通信线路和通信设备连接的许多的分 散独立工作的计算机系统，遵从一定的协议用软件实现 资源共享的系统。计算机网络组成分为硬件、软件、协 议三部分。协议为计算机网络中进行数据交换而建立的 规则、标准或约定的集合。
计算机网络分类与模型
网络按照拓扑结构分类：总线型、环形、星型、树形、网状型
计算机网络应用 数据通信基本概念
计算机网络应用 数据通信基本概念数据通信是继电报、电话业务之后出现的第三大通信业务。
它是一种包括科学计算机、过程控制、信息检索等内容的广义上的信息处理。
为了便于更好的理解数据通信的相关技术，先让来了解一些相关概念。
1．数据在计算机科学中，数据是信息的载体，它涉及对事物的表示形式。
通常数据指所有能够输入到计算机并被计算机的程序处理的符号介质的总称，也是用于输入电子计算机进行处理，具有一定意义的数字、字母、符号和模拟量等的通称。
数据包括模拟数据和数字数据两种，其中模拟数据反映的是连续的值（如声音、视频、温度、压力等）；数字数据反映的是离散的值（如整数、ASCII 文本等）。
2．信息从广义上说，信息就是消息。
对人类而言，人的五官生来就是为了感受信息的，它们是信息的接收器，它们所感受到的一切，都是信息。
然而，还有大量的信息是我们的五官不能直接感受到的，人类正通过各种手段，发明各种仪器来感知它们，发现它们。
由计算机产生的信息一般是数字、字母、符号的组合，为了传输这些信息，首先要将每一个字母、数字符号用计算机能够识别的二进制代码来表示。
另外，也可以说信息就是指数据的具体含义。
3．信号信号是一种可以觉察的脉冲（如电压、电流、磁场强度等），通过它们能传达消息或信息。
也可以说，信号是运载数据的工具，是数据的载体。
从广义上讲，它包含光信号、声信号和电信号等。
而在计算机网络中，一般应用电信号，如无线电波、电话网中的电流等等。
而在计算机领域，电信号还可以分为模拟信号和数字信号。
其中，模拟信号是指用连续变化的物理量表示的信息，其信号的幅度、或频率、或相位随时间作连续变化，如目前广播的声音信号，或图像信号等，如图2-1所示。
模拟信号波形-11图2-1 模拟信号波形数字信号指幅度的取值是离散的，是一串电压脉冲序列。
二进制码是一种数字信号，用两种不同的电平（高电平“1”和低电平“-1”）来表示比特序列的电压脉冲信号，其波形如图2-2所示。
计算机网络数据通信的基础知识
2.1 数据通信的基本概念
4. 通信系统模型
通信的三个要素：信源、信宿和信道
信源：一次通信中产生和发送信息的一端
信宿：一次通信中接收信息的一端 信道：信源和信宿之间传送信息的通道，以通信线路为物质基础
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第五页，共五5十三页。
2.1 数据通信的基本概念
2.1.2 数据通信系统的主要构成
2.1 数据通信的基本概念
1. 数据传输系统（通信子网）的组成：
传输线路：信息的传输路径（包括传输介质和中继设备）
传输介质：有线的（如同轴电缆、光纤，双绞线等），无线 的（微波、无线电、红外线等）
中继设备：信号在传输过程中有衰减，每隔一定距离需要对 传输信号放大、恢复信号幅度和相位后继续传送
调制解调器
表示。 ➢ 当传输的信号速率超过信道的最大信号速率时，就会产生失真。
➢ 信道容量是衡量一个信道传输数字信号能力的重要参数。
“带宽”同“速率”之间关系如何？
由于信道带宽总是有限的，以及信道干扰的存在，信道的数据 传输速率总会有一个上限，并且和带宽有相应关系。
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22 第二十二页，共五22十三页。
频带，单位用赫兹（Hz）表示。 信道带宽是由信道的物理特性所决定的，例如，电话线路的频率
范围在300～3400Hz，则它的信道带宽300～3400Hz ；
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21 第二十一页，共2五1十三页。
2.2 信道及其主要特征
2.信道容量（信道最大数据传输速率 ）：
➢ 单位时间内信道上所能传输的最大比特数，用每秒比特数（bps）
0 100 10 1 A B
码元 信息比特
数据通信基础教案
三、 循环冗余码校验（CRC）。
循环冗余码 （Cyclic Redundancy Code， CRC），又称为多项式码。CRC的工作方法是在发送端产生一个冗余码，附加在信息位后面一起发送到接收端，接收端收到的信息按发送端形成循冗余码同样的算法进行校验，如果发现错误，则通知发送端重发。
*调制技术
1、调制：发送端根据数据内容命令调制器(modulator)改变载波的物理特性使其能够携带信息。
“调制”常通过改变载波的“振幅、频率、相位”三种物理特性来完成。控制载波振幅的技术称为“振幅调制”技术；控制载波频率的技术则为“频率调制”技术；控制载波相位的技术便是“相位调制”技术。
2、振幅调制技术
B为信道带宽，S为接受端信号的平均功率，N为信道内噪声平均功率，C为信道容量。
三、 码元和码字
在数字传输中，有时把一个数字脉冲称为一个码元，是构成信息编码的最小单位。
计算机网络传送中的每一位二进制数字称为“码元”或“码位”，例如二进制数字10000001是由7个码元组成的序列，通常称为“码字”。
四、 数据通信系统主要技术指标
电路交换必定是面向连接的，电话系统就是这种方式。
电路交换的三个阶段：
（1）电路建立阶段
（2）数据传输阶段
（3）拆除电路阶段
三、 报文交换
报文是一个带有目的端信息和控制信息的数据包。报文交换采取的是“存储—转发”（Store-and-Forward）方式，不需要在通信的两个节点之间建立专用的物理线路。
带宽越大，所能达到的传输速率就越大，所以通道的带宽是衡量传输系统的一个重要指标。
2.数据传输率
数据传输率是指单位时间信道内传输的信息量，即比特率，单位为比特/秒。
数据通信基础
有线通信 传输线缆 电话、有线电视、计算机网络
无线通信
电磁波
无线广播、无线电视、卫星通信
蜂窝无线通信 基站、PSTN结合 手机、移动通信
• 数据通信按照通信者的移动性分类
• 固定通信 • 移动通信
2、按允许通过的信号类型分类 （1）模拟信道 能够传输模拟信号的信道称为模拟信道。一般 来说，各种传输媒体都可以传输模拟信号。利用模 拟信道进行模拟信号传输的方式称为模拟传输。
数据通信模型
数据通信系统 数字比特流 模拟信号 公用电话网 调制解调器 源系统 传输系统 传输 系统 调制解调器 目的系统 PC 机 模拟信号 数字比特流 正文
正文
PC 机
输 入 信 息
源点
输 入 数 据
发送器
发送 的信号
接收 的信号
接收器 输 出 数 据
终点 输 出 信 息
二、 数据通信方式的分类
数字信号通过实际的信道
• 失真不严重
实际的信道 （带宽受限、有噪声、干扰和失真） 输入信号波形 输出信号波形 (失真不严重)
• 失真严重
实际的信道 （带宽受限、有噪声、干扰和失真）
输入信号波形
输出信号波形 (失真严重)
数据通信模型
• 信息是人类所创造的各种声、像、图、文形式的知识。 数据是信息在计算机中的表现形式。数据传输过程是将 信息从源站传到目标站。首先需要将信息用二进制代码 来表示，其次还要将二进制代码以一定的信号方式（如 电压、电流、脉冲等）来表示。然后将信号由信道进行 传输。到达接受方后，再根据这些信号恢复为数据代码， 从而使目标站得到源站发送端的信息。
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计算机网络基础(数据通信基础)课件
• 数据通信概述 • 数据传输方式 • 数据交换技术 • 数据链路控制 • 数据通信协议 • 数据通信网络安全
01 数据通信概述
数据通信的基本概念
01
02
03
数据通信定义
数据通信是实现计算机与 计算机之间、计算机与终 端之间以及终端与终端之 间信息交换的技术。
数据加密技术可以分为对称加密和公钥加密两种类型， 各有其适用的场景和优缺点。
防火墙技术
防火墙技术是用于防止未经授权的访问和恶意攻击的一种 安全技术。
防火墙可以阻止来自外部网络的非法访问和攻击，同时也 可以限制内部网络用户对外部网络的访问。
防火墙技术可以分为包过滤防火墙和应用层网关防火墙两 种类型。
IP协议通过IP地址来标识网络中的每个设备， 并使用路由算法来确定数据传输的最佳路径。
IP协议还提供了数据报文分片和重组功能，以 适应不同大小的数据报文在网络中传输。
06 数据通信网络安 全
数据通信网络安全概述
01
数据通信网络安全是确保数据在传输和存储过程中的机密性、完整性和可用性 的过程。
02
01
02
它采用全双工通信方式，支持流量控制和差错控制等功能。
HDLC协议具有简单、高效和可靠的特点，被广泛应用于数据通
03
信领域。
05 数据通信协议
数据通信协议的基本概念
数据通信协议是一组规则和标准，用于规范数据在计算机网络中的传输和交换。
它规定了数据如何在不同的设备之间传输，包括数据的格式、传输方式、传输顺序 以及控制信息等。
数据链路控制协议包 括物理层、数据链路 层和网络层协议。
它负责建立、维持和 终止通信链路，确保 数据的可靠传输。
数据通信基础
数据有两种类型：数字数据和模拟数据，前者的值是离散，如电 话号码、邮政编码等；而后者的值则是连续变化的量，如身高、体重 等。
3、信号
信号简单地说就是携带信息的传输介质。数据通信中信号是 数据在传输过程中的电磁波的表示形式。根据信号参量取值不同， 信号有两种表示形式：模拟信号(Analog Signal)与数字信号 (Digital Signal)
(2)调制速率 调制速率又称为码元速率，所谓码元是承载信息的基本
信号单位。码元速率是指单位时间内信号波形的变换次数， 即通过信道传输的码元个数。若信号码元宽度为T，则码元 速率B=1/T。码元速率也叫波特率，通常用来表示调制解调 器之间传输信号的速率。
R=Blog2n (bps)
其中：R表示信号速率，B表示调制率，n为一个码元所携带的 信息量。当在二元调制方式中，码元所携带的信息量n =2， 即只有0和1两个离散值时，信号速率和调制速率相等( R=B)。
2.2 数据传输 介质
一般的，物理介质可大致分为有线介质（铜 线和光纤）和无线介质（电波和光波）。
有线介质是最常用也最简便的通信介质，一 直有大量的铜线和光纤应用于电话系统中。在广 域网领域，利用现成的电话系统线路进行通信传 输几乎是最实际也最简便的方式，而在局域网领 域，利用改进的专用线缆进行通信传输也简便易 行。常见的有线介质有双绞线、同轴电缆、光纤 等。
光纤和同轴电缆外形相似只是没有网状屏蔽层，光 纤由纤芯、封套及外套组成。纤芯由一玻璃或塑料组成， 封套是玻璃的，使光信号可以反射回去，沿着光纤进行 传输，外套则由塑料组成，用于防止外界的伤害和干扰。
根据传输点模数的不同，光纤分为单模 光纤（single-mode fiber）和多模光纤 （multi-mode fiber）两种(“模”是指以 一定角速度进入光纤的一束光)。单模光 纤采用激光二极管LD作为光源，而多模光 纤采用发光二极管LED为光源。
计算机网络技术基础(2)数据通讯系统
1条传输介质 3个信道共享
信
源
MUX
信
DEMUX
宿
2.1 数据通信的基本概念
不同类型的信号在不同类型的信道上传输
情况：
数据：
数据
信号：模拟信号 数字信号
信道：模拟信道 数字信道
2.1 数据通信的基本概念
调制与解调: 数字信号经过变换器转换为模拟信号再发送，这一过 程叫调制（ Modulator ） ，这一变换器叫调制器。 模拟信号经过变换器转变为数字信号，这个过程称为 解调（ Demodulator ），这个变换器称为解调器。 同时具备调制与解调功能的设备，称为调制解调器。
2 数据通信技术
2.1 数据通信的基本概念 2.2 传输介质的主要特性 2.3 无线与卫星通信技术 2.4 数据传输技术 2.5 数据编码技术 2.6 差错检验与校正
2.1 数据通信的基本概念
2.1 数据通信的基本概念
数据通信系统
2.1 数据通信的基本概念
数据 Data 数据是指把事件的某些属性规范化后的表现形式，可以 被识别，也可以被描述。
2.2 传输介质的主要特性（双绞线）
直通线的线序（最常用）
一端T568B：白橙／橙／白绿／蓝／白蓝／绿／白棕／棕
一端T568B：白橙 /橙／白绿／蓝／白蓝／绿／白棕／棕
2.2 传输介质的主要特性（双绞线）
交叉线的线序（少用）
一端T568A：白绿／绿／白橙／蓝／白蓝／橙／白棕／棕 一端T568B：白橙／橙／白绿／蓝／白蓝／绿／白棕／棕
Modem
电话系统
Modem
2.1 数据通信的基本概念 （重要的技术指标）
传输速率
传输速率是指信道上传输信息的速度。 两种表示方法:比特率和波特率。
数据通信的基础知识
并行通信信道
9
串行通信与并行通信的比较
1、在相同的发送时钟下，并行通信的数据传输速 率将大于串行通信。
2、并行通信需要多个并行信道，实现昂贵。 3、并行通信方式适合于近距离通信（如计算机中）
而在远程通信中一般采用串行通信方式。
10
二、数据通信的系统模型
信号（signal）是数据在传输过程中的电磁波 表示形式。
3
模拟信号与数据信号
模拟信号是指信号 数字信号是指信号的因
的因变量随时间连
变量不随时间连续变化的
续变化的信号，又
信号，通常表现为离散的
被称为连续信号。
脉冲形式，因此也被称作
离散信号。
4
模拟的和数字的数据、信号
模拟数据 模拟数据 数字数据
13
三、数据通信系统的性能指标
速率（数据传输速率） 数据传输速率是指单位时间内信道上所能传输 的数据量，其基本单位是比特每秒（bit per second，简写为bps）。
信道的最大传输速率又被称为信道容量，它是指单 位时间内在信道上所能传输的最大比特数。
信道带宽是指信道的频率宽度，即信道所能传输信 号的频率范围，其单位为Hz。
数据通信系统
数字比特流 模拟信号
模拟信号 数字比特流
PC 机 调制解调器 源系统
公用电话网 传输系统
调制解调器 PC 机 目的系统
输 源点 输 发送器
发送
传输 系统
入
入
的信号
信
数
息
据
接收器
终点
接收
输
输
的信号
出
出
数
第6章计算机网络与通信
苏州大学
4．码分多路复用
码分多路复用（CDM）是一种真正的动态复用技术，它既共享信道频 率，也共享时间。 码分多路复用技术的原理是每比特时间被分成m个更短的时间槽，称 为码片，一般每比特有64或128个码片，每个通道被指定一个唯一的 m位的代码或码片序列。当发送“1”时站点就发送码片序列，发送 “0”时就发送码片序列的反码。当两个或多个站点同时发送时，各路 数据在信道中被线性相加。为了便于从信道中分离出各路信号，各个 站点的码片序列是相互正交的。 码分多路复用是一种用于移动通信系统的新技术，笔记本电脑和掌上 电脑等移动性计算机的联网通信就使用该技术。
（2）误码率
误码率是指二进制比特流在数据传输系统中被传错的概率，是衡量通信系统可靠性的重要指标。 误码率的计算公式为： 误码率=接收时出错的比特数/发送的总比特数 在计算机网络中，一般要求误码率低于10-6，即百万分之一
（3）带宽
带宽是信道能传输的信号的频率宽度，是信号的最高频率和最低频率之差。在一定程度上体现了 信道的传输性能。 一般来说，信道的带宽越大，其传输速率也越高。
苏州大学
6.1.3数据编码技术
数据编码是将数据表示成合适的信号形式，以便于数据的传输和处理 计算机网络中主要采用两种数据编码技术：模拟数据编码方法和数字 数据编码方法
苏州大学
1．模拟数据编码方法
模拟数据编码方法就是把数字信号转换为模拟信号的编码方法。 由于导体存在电阻，电信号直接传输的距离有限。但研究发现，高频 振荡的正弦波信号在长距离通信中能够比其他信号传送得更远，因此 ，人们利用这种高频正弦波作为载波，携带信息进行传送 。 信息传输时，利用信源信号去调整（改变）载波的某个参数（幅度、 频率或相位），这个过程称为“调制”。经过调制后的载波携带着被 传输的信号在信道中进行长距离传输，到达目的地后，接收方再把载 波携带的信号检测出来恢复为原始的信号，这个过程称为“解调” 。 调制的基本思想是把数字信号的“0”和“1”用某种载波（正弦波）的 变化表示，常用的调制方式有移幅键控法ASK（调幅）、移频键控法 FSK（调频）和移相键控法PSK（调相） 。
第2章数据讲义通信基础
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2、频带传输：是指利用模拟信道传输数据信号的方法
在计算机的远程通信中，现有的电话交换网属于模拟通信 信道，是不能直接传输原始的电脉冲信号的（也就是基带信号 了）。因此就需要利用频带传输，就是用基带脉冲对载波波形 的某些参量进行控制，使这些参量随基带脉冲变化，这就是调 制。经过调制的信号称为已调信号。已调信号通过线路传输到 接收端，然后经过解调恢复为原始基带脉冲。这种频带传输不 仅克服了目前许多长途电话线路不能直接传输基带信号的缺点， 而且能实现多路复用的目的，从而提高了通信线路的利用率。 不过频带传输在发送端和接收端都要设置调制解调器。
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信道是传输数据经过的路径，是连接两个DTE的线路， 包括传输介质和有关设备。一条由通信介质构成的线路上通 常包含多个信道。
信号变换器：其作用是将信源发出的信息变换成适合在 信道上传输的信号。发送端的信号变换器可以是编码器或调 制器，接收端的信号变换器可以是译码器或解调器。
编码的目的有两个：一是将信源输出的信息变换后便于 在信道上传递，此为信源编码；二是将信息再根据一定规则 加入一些冗余码元，以便在接收端能正确识别信号，降低出 现差错的概率，此为信道编码。
因噪声而变形的数字信号被转发 由于数字传输要比依靠可变电压的模拟传输可靠得多，并 且数字发送几乎不受噪声影响。所以大部分网络仅限于使用数 字传输。
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也有使用模拟信号传输数据的情况：比如使用调制解调器连 接两个系统。在发送端，调制解调器将数字信号调制成模拟信号， 通过传输模拟信号的电话线传输；在接收端，调制解调器将数字 信号解调成模拟信号。Modem (调制解调器)是Modulator(调制)／ Demodulator(解调)。这个词反映数字3，2，1。按照8比特位 的扩展A S C I I编码（前面以0开头），下面的比特将被发送：
计算机网络通信基础
通信基础一、基本概念数据通信是指在不同的计算机或设备之间传输及表示二进制位序列的模拟信号或数字信号的过程。
通信中产生和发送信号的一端叫做信源，接受信号的一端叫做信宿，信源和信宿之间的通信线路称为信道。
☆模拟和数字在数据通信系统中，数据可以用模拟信号和数字信号两种方式表示。
模拟信号和数字信号都有两种表示形式：周期信号与非周期信号。
使周期信号函数重复的最小时间间隔称为基波周期T。
☆波特率、码元速率与比特率波特率是指单位时间内信号波形所能达到的最大变换次数，单位为波特/秒（Baud/s Bps Hz）；在数字信号中，一个数字脉冲称为一个码元，一次脉冲的持续时间称为码元的宽度。
码元速率表示单位时间内信号波形的最大变换次数，即单位时间内通过信道的码元个数；单位时间内在信道上传送的数据量（即位数）称为数据数率，又称为比特率，单位为bps。
☆频谱与带宽信号频谱是信号的所有分量的频率的集合。
带宽是频谱的宽度，即频谱中最高频率与最低频率的差值。
☆介质带宽与有效带宽传输介质在传送信号时只能传送某个频率范围内的信号，这个频率范围的宽度便是介质带宽，即介质所能传送信号的最高频率与最低频率的差值。
介质带宽是有介质本身所决定的，它是介质的一个物理特质。
数字信号与模拟信号的频谱包括不同振幅的多个频率。
但在传输过程时不一定能够传输原始信号频谱的全部频率，而只能传输那些具有重要振幅的分量。
这一部分被传输分量的频率组成的频谱叫做有效频谱，其带宽称为有效带宽。
☆信道容量传输介质在单位时间内所能传送的最大信息量（即传输介质的最大比特率）称为信道容量。
信道容量的大小是由介质带宽和调制技术决定的。
☆传输模式☆通信模式＊傅立叶分析＊尼奎斯特定理＊香农公式用信号功率与噪声功率的比值来衡量噪声，该比值称为信噪比。
在实际情况中，由于信噪比的值太大，通常用分贝（dB）描述。
？香农总结出有噪声信道的最大数据传输率：一条带宽为H Hz、信噪比为S/N的有噪声信道的最大数据传输率V为？三、传输介质传输介质大致上可以分为有线介质和无线介质。
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计算机网络数据通信基本概念
数据通信的目的是传递信息。
对于一个完整的数据通信系统，我们不仅需要对产生和发送信息的信源和接收信息的信宿（通信过程中接收和处理信息的设备或计算机。
）有一定的了解，还需要了解数据通信系统中信息、数据、信号、信道等一些基本概念。
1．信息
信息是人对客观物质的反映，既可以是对物质的形态、大小、结构、性能等部分或全部特性的描述，也可以是客观物质与外部事物的联系。
信息有多种存在形式，如文字、声音、图像等。
2．数据
数据是对客观物质未经加工处理的原始素材，如图形符号、字母、数字等。
数据是装载信息的实体，而信息是经过加工处理的数据。
数据包括模拟数据和数字数据两种表现形式，其中模拟数据采用连续值，如声音的强度、光的强度都是连续变化；而数字数据采用离散值等。
3．信号
信号是指数据的电磁编码或电编码。
它分为模拟信号和数字信号两种。
模拟信号是连续变化的电磁波，数字信号则是一串电压脉冲序列。
如图3-1所示。
数字信号波形模拟信号波形
图3-1 数字信号和模拟信号
4．信道
信道是信号传输的通道，由传输介质及相应的附属设备组成。
信号只有通过信道传输，才能够从信源到达信宿。
同一条传输介质上可以同时存在多条信号通道，即一条传输线路上可以有多个信道，实现数据传输。
例如，一条光缆可以包含上千个电话信道，供几千人同时通话。
信道的性能决定了信号的传输质量和传输速率，而在数据通信系统中，影响信道性能的因素主要有以下几个：
信道带宽
信道带宽是指信道可传输的信号最高频率与最低频率之差，以Hz为单位。
在通信系统中，不同的传输介质具有不同的带宽，并且只能够安全传输其带宽范围之内的信号。
如图3-2所示，为不同传输介质的带宽对应关系。
f(Hz)01234567
89101112f(Hz)波段
图3-2 不同传输介质的传输带宽
● 信道容量
信道容量是指信道允许的最大数据传输速率，是信道性能的极限。
在信道中传输数据，若数据传输速率大于信道容量时，数据传输在该信道上无法实现；若数据传输速率小于信道容量时，数据便可在该信道上安全传输。
● 吞吐量
吞吐量是指信道在单位时间内成功传输的总信息量，单位为bps 。
也可以说吞吐量是指在没有帧丢失的情况下，设备能够接受的最大速率。
其测试方法是：在测试中以一定速率发送一定数量的帧，并计算待测设备传输的帧，如果发送的帧与接收的帧数量相等，那么就将发送速率提高并重新测试；如果接收帧少于发送帧则降低发送速率重新测试，直至得出最终结果。
吞吐量测试结果以比特/秒或字节/秒表示。
● 信道误码率
误码率是指信道传输信号的出错率，是数据通信系统在正常工作情况下的传输可靠性指标。
其公式为：
N N P E /
其中N 为传输的总位数；N E 为出现错误的位数。
通常情况下，计算机网络的误码率应该低于10-6，即每传送1兆位数据，不能多于一位错误数据。